告别色彩争议！把握台间差与重复性，实现跨设备色彩一致性

2025-10-24

台间差和重复性是评价色差仪性能的两个核心参数，直接关系到颜色测量数据的可靠性和准确性。如何理解这两个参数呢？一起来了解一下吧！

 

什么是台间差？

1台间差的含义

台间差，简单来说是仪器间一致性，又译作器间差、机台差，指的是同一型号的不同色差仪测量同一颜色样品时结果的一致性程度，反映了仪器制造的精密性和校准标准的统一性。

2台间差的测量方法

为了获得同一型号多台仪器一致性的精确信息，国内外厂商普遍使用第二代BCRA陶瓷色板进行测量。

第二代BCRA陶瓷色板是英国陶瓷研究协会的陶瓷标准色板（如图），是国际通用的颜色标准，共14块，其中白板和黑板各1块，7块用于光谱响应测量的色板，2块用于色差测量的色板，3块用于光度标尺线性度测量的灰色板。仪器分别测量这12块BCRA陶瓷色板，计算每一块色板测量值与标准值的色差，12块色板的色差就是仪器间一致性。

例如：三恩时便携式色差仪TS7600，仪器间一致性指标为，测量12块BCRA标准色板，与标准数据相比，色差ΔE*ab平均值 ≤ 0.2。

3台间差的影响因素

台间差的影响因素主要来源于系统误差，具体包括：

光学系统差异

光度标尺误差、波长误差、光谱带宽、几何条件等硬件差异

校准标准不一致

使用不同批次或不同溯源的标准白板

算法模型差异

各厂商采用的色度学算法和数据处理方法不同

环境条件波动

杂散光、温度和湿度变化等导致仪器响应特性改变

 

什么是重复性？

1重复性的含义

色差仪的重复性是指在相同的测量条件下（同一操作者、同一仪器、同一实验室等），对同一被测样品的颜色进行多次重复测量时，测量结果之间的接近程度或一致性。重复性是仪器随机误差的体现。

2重复性的测量方法

重复性测量的标准方法为：在仪器进行白板定标后，以若干秒间隔，再连续测量标准白板N次，统计这组数据的光谱反射率因数标准差和均离色差。

但在实际应用中，色差仪厂家采用了简化方法，即：连续测量标准白板N次，将这组数据中各次数据与平均值求色差，只提最大色差，即色差小于某一量值。

例如：三恩时便携式色差仪TS7600，仪器重复性测量方法为：预热校正后，以间隔5s测量白板30次，取平均值。光谱反射率MAV/SCI的标准偏差 ≤ 0.1%（400~700nm: ≤ 0.2%），色差ΔE*ab ≤ 0.04。

3重复性的影响因素

重复性的影响因素主要来源于随机误差，具体包括：

光源稳定性

光源衰减或波动导致的信号变化

探测器稳定性

探测器器响应度的变化、电路的随机噪声等引起的读数波动

测量条件

样品本身的不稳定性及测量条件的不稳定性等造成的误差

 

台间差vs重复性

1核心区别

色差仪的台间差和重复性从不同维度反映了测量的可靠性。但两者仍有很大的不同，核心区别如下：

2实际应用

台间差通常大于重复性

这是因为不同仪器之间在硬件、校准和使用损耗上的差异，远大于单台仪器自身在短时间内测量的随机波动。

选购仪器时，优先关注重复性

在评估一台色差仪的质量时，重复性是更为根本和重要的参数。一个优秀的重复性指标（ΔE*ab值越小越好）是仪器测量稳定性的基础。如果一台仪器连自身的稳定性都无法保证，那么讨论多台之间的一致性就失去了意义。

在多仪器环境中，必须控制台间差

在规模化生产中（如汽车、电子行业），供应链上下游或企业内部多个部门（如车间、实验室、质检）往往使用多台仪器。如果台间差过大，就会导致“数据语言不统一”，引发质量判定纠纷。

相关概念

1色差仪精度

色差仪精度可细分为准确度、精密度和精确度。

准确度

准确度是指测试结果与真值相符合的程度，也就是与标准仪器测量结果相符合的程度，反映测量结果中系统误差的影响程度。

精密度

精密度是指测试结果的一致性，反映测量结果中随机误差的影响程度。

精确度

精确度是二者的综合，反映测量结果中系统误差和随机误差综合影响的程度。

一般来说，精密度高而正确度不一定高；反之亦然。但精确度高则精密度和正确度都高。

如图所示，以射击打靶为例，图(a)表示随机误差小而系统误差大，即精密度高而正确度低；图(b)表示系统误差小而随机误差大，即正确度高而精密度低；图(c)表示随机误差和系统误差都小，即精确度高。

一个理想的色差测量结果，我们既希望它没有明显偏差（准确度高），也希望它稳定可靠（精密度高）。当准确度和精密度都高时，我们就说色差仪的精确度高，这表示系统误差和随机误差都得到了有效控制。

2其他概念

复现性

复现性是指同一试样在改变诸如实验者、测量仪器、实验室或时间等测试条件后，连续测量得到的结果之间一致性的接近程度。

均离色差

R.W.G.Hunt提出用色差数据表示颜色测量仪器的精密度和准确度。用同一台颜色测量仪器，同一个样品，做多次测量，得到一组数据，将各次数据的平均值与各次数据求色差，再求这些色差的平均值，称为均离色差（MCDM，Mean Color Difference from the Mean），表示仪器的精密度或重复性。